道路橋梁施工中出現橋梁裂縫成因分析

楊玉鵬 張 凱

中交二航局第四工程有限公司

道路橋梁施工中出現橋梁裂縫成因分析

楊玉鵬 張 凱

中交二航局第四工程有限公司

隨著我國社會經濟的飛速發展，全國各地交通設施不斷完善，由于我國人均耕地面積有限，我國交通研究部門不斷加大對各類道路橋梁進行研究與建設。同時，道路橋梁技術的發展，也在很大程度上加快了高速公路與鐵路的建設，同時推動了多山，多丘陵地區的經濟快速發展。對于一些較為偏遠的山區，道路橋梁的建設不經能讓當地人民出行變得方便，還能起到脫貧致富的目的。然而由于施工、地形、建材各方面原因，導致過去很多橋梁工程都出現裂縫等安全與質量問題。為探討道路橋梁施工中出現橋梁裂縫成因，筆者就過去各地出現的橋梁裂縫問題進行深入研究，從地基、荷載、溫度、鋼筋、混泥土、施工六個方面進行分析，總結如下。

道路橋梁施工；混凝土；裂縫；預防措施

1 道路橋梁施工中裂縫的危害

1.1 滲漏危害

道路橋梁出現裂縫會導致滲漏出現，水流沿著裂縫滲入到橋梁內部，橋梁混凝土結構件會產生水解，承重力大大下降。且在低溫條件下水流凍脹，裂縫會進一步擴展加深，如不及時治理會嚴重影響橋梁主體結構性能，埋下安全隱患。此外，在道路橋梁施工的過程中，水分填充裂縫會增加重力和壓力，超過橋梁結構承載力后會進一步擴大裂縫，形成惡性循環。

1.2 碳化危害

道路橋梁施工中出現的裂縫會加劇橋梁混凝土結構的碳化，混凝土材料與水分、空氣中二氧化碳產生的碳化作用會生產碳酸鈣，從而降低橋梁混凝土結構的承重力，不利于橋梁安全性能的提升。

1.3 腐蝕危害

道路橋梁施工過程中，一旦出現裂縫，水分、空氣各種雜質會沿著裂縫進入到橋梁結構內部，相關化學作用會破壞鋼筋及金屬構件表面鈍化膜，導致出現銹蝕危害，鋼筋和金屬構件銹蝕后，體積增大，降低了橋梁結構的穩定性，同時會進一步擴大裂縫。

2 道路橋梁的類型

由于道路橋梁施工的具體情況千差萬別，因此道路橋梁裂縫有多種產生原因，而產生原因不同所產生的影響也不同。為此我們需要對裂縫的產生原因進行分析，從而找到合理的解決方法。道路橋梁工程的質量會受到多種因素的影響，使用的材料的質量、施工溫度等因素都會導致裂縫的產生，在美觀程度和使用情況上產生影響，還會改變工程的強度，威脅使用的安全，導致事故的發生。目前我國的道路橋梁工程一般采用的都是鋼筋混凝土結構，裂縫也可根據橋梁承載能力的差別而分成結構性裂縫和非結構性裂縫兩種，由于產生原因不同，所產生的影響也是不同的。

2.1 結構性裂縫

結構性裂縫的產生多是由于外界壓力和內部承載力的不協調所導致的，外部的負荷超過承受能力當然會產生裂縫。那么橋梁的承載能力主要表現為橋梁的剛性和強度，如果剛性和強度過低，那么橋梁的承載能力就會差，再加上過大的外部負荷，就會產生裂縫。

2.2 非結構性裂縫

非結構性裂縫的產生并非是由于橋梁的承載能力造成的，更多的是外界的一些原因。非結構性裂縫首先會對道路橋梁的美觀性能造成永久性的影響，時間久了還會對橋梁的承載能力產生很大的影響，威脅使用者的安全。

3 道路橋梁施工中出現橋梁裂縫成因分析

3.1 地基因素

地基的牢固與否直接關系到真個橋梁的質量問題，橋梁地基的變形是形成橋梁裂縫的一個不可忽視的因素，由于地基在水平或垂直面發生了較大的移動與沉降，致橋梁結構的各個受力點發生變化，橋梁結構產生了過大的應力。地基的不斷形變導致應力增大，當橋梁結構產生的應力比混凝土抗拉力還要大時，橋梁便會形成大小不一的裂縫。

3.2 荷載因素

3.2.1 設計失誤。此階段的很多失誤都能造成裂縫。計算橋梁結構時，設計橋梁時安全系數設計達不到相關標準;一些施工單位出現計算遺漏、計算錯誤等;鋼筋需求量與內力計算出現錯誤;橋梁結構設計的受力范圍與現實中橋梁所承載的壓力不相同。

3.2.2 在施工階段失誤。部分施工單位對設計圖紙的解讀有誤，或是材料代替等以及結構施工順序受到了變更，橋梁各個受力點原本能受力的量受到了改變或減少。

3.3 溫度因素

熱脹冷縮是所有物質的共性，混凝土也不例外，溫度的變化造成混凝土縮脹也是道路橋梁施工中出現橋梁裂縫的重要原因。如果處理不及時恰當，在混凝土凝固后內部會形成較大的溫度應力，溫度應力比混凝土抗拉力還要大時，橋體也會出現裂縫。

3.4 鋼筋因素

鋼筋因素也是橋梁裂縫形成的重要原因，主要有鋼筋質量與鋼筋銹蝕兩方面：

3.4.1 鋼筋質量。在部分偏遠地區或是部分黑心施工單位常常使用質量不達標準的鋼筋，一是監管不到位，而是利益的驅使。劣質鋼筋往往受力達不到優質鋼筋，還容易銹蝕，造成橋體受力范圍遭到破壞，形成裂縫;

3.4.2 鋼筋銹蝕引起的橋梁裂縫。當混凝土澆筑質量出現問題時，鋼筋就會受到空氣中水、二氧化碳等物質的銹蝕作用，鋼筋混凝土附近的橋體堿度遭到破壞、鋼筋原有的氧化膜也遭到損壞，鋼筋會出現相應的銹蝕引起質量的變化。銹蝕處體積增大，膨脹應力的產生引起混凝土開裂造成裂縫。

3.5 混凝土因素

由于混凝土本身的性質，橋梁施工在混凝土澆灌階段會發生強度不一的收縮，也是道路橋梁施工中出現橋梁裂縫的重要因素。覆蓋工作未做好，混凝土澆灌后遭遇暴曬，短時間內混凝土內部水分大量散失，凝固體結構遭到破壞，引起裂縫。在混凝土變硬的過程中，其他物資會和水泥會發生一系列不同程度的化學變化，產生新的化學物質。另一方面，水泥中含有大量的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳接觸后會發生化學反應，形成新的物質，碳酸鈣。由于兩者體積的不同，前者大于后者，會造成混凝土收縮，引起橋梁裂縫;

結束語：

道路橋梁裂縫問題是在道路橋梁工程施工過程中眾多問題當中一個較為顯著的問題，對道路橋梁工程整體的美觀性和安全性都有很嚴重的影響，是一個十分不穩定的安全隱患。為此需要對道路橋梁施工中裂縫現象出現的具體情況和原因進行分析探討，針對不同情況采取適合的方法進行補救和控制，盡量降低可能造成的損失。只有這樣才能夠保證工程的安全性，保證道路橋梁的使用安全。

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